PUENTE CURVO CONFIGURACIONES CONFIGURACIONES Las vigas de puente curvado son usualmente hechas como una serie de segmentos rectos cortos o acordes, para aproximar el arco teórico Los formularios para las vigas se realizan en segmentos rectos con un pequeño ángulo en las articulaciones de formulario. La excepción es la viga monorraíl en la que la superficie del hormigón es la superficie de rodadura para las ruedas del vehículo tranvía. Tal como las vigas tranvía que se hacen en una forma ajustable para que se puedan doblar y formar un arco suave. El desplazamiento entre un arco y su cuerda máxima es igual a Lc 2/8R, donde Lc es la longitud de cuerda y R es el radio de curvatura. Aunque se trata de una aproximación, es muy buena debido a que es una aproximación, la longitud puede ser o bien la longitud del arco o la longitud de la cuerda, Lc, lo que se conoce. La fórmula muestra que el desplazamiento varía con el cuadrado de la longitud de la cuerda. Para radios la práctica curva encontrada en puentes, una curva aproximada por los acordes de 20 pies aparecerá a la vista como un continuo lento curva. La forma más sencilla para apoyar un camino curvado es usar vigas rectas debajo de una curva cubierta. Si el desplazamiento entre la cuerda y el arco es demasiado grande, la apariencia va a ser pobre, y la viga exterior en el exterior de la curva se requiere para apoyar demasiado adicional carga. Es deseable que el desplazamiento cuerda de arco-a-se limitará a 1.5 pies, y que el borde superior de la viga debe estar a menos de 0,5 m hasta el borde de la losa. losa. Tabla 12.3.1-1 como muestra, los radios de curva mínimo mínimo que satisface el criterio de 1,5 pies desplazamiento desplazamiento máximo. Este límite límite a menudo se sobrepasa, pero cada caso debe ser examinado por la aceptabilidad. PUENTES curvas y sesgada 12.3.1 USO DE ACORDES/12.3.2.2 CONFIGURACIÓN SECCIÓN DE LA CAJA Tabl e 12.3.1-1 12.3.1-1 Radii that Pr ovide Offsets Offsets Shown Shown for V ari ous Straight Beam Lengths
Las vigas rectas son, con mucho, la la forma más sencilla sencilla y rentable de utilizar prefabricado, prefabricado, viga pretensada en un puente curvo, deben utilizarse siempre que sea apropiado. Esta solución no es discutida más adelante en este capítulo porque el análisis es casi idéntico a la de una recta puente. La única diferencia es en el cálculo de las cargas sobre las vigas exteriores. La "palanca gobernar "[LRFD Arte. C4.6.2.2.1] puede ser utilizado de la misma manera como para un puente recta, como siempre y cuando las variables del voladizo se contabilice. Además, la longitud del tramo adicional en el exterior de la curva debe, por supuesto, ser utilizado en el diseño de estas vigas. Para situaciones en las que el desplazamiento supera los 1,5 metros, el número de acordes puede necesitar ser aumentado. Un método consiste en empalmar segmentos I-y el bulbo-tee-beam junto en el campo usando métodos descritos más adelante en este capítulo y en el capítulo 11. Con dos acordes,
la compensación se reducirá en un factor de 4, y con tres acordes, el desplazamiento se puede disminuir por un factor de 9. 12.3.2 SECCION DE VIGA REPRESENTATIVA 12.3.2.1 CAJA VIGAS VERSUS I-BEAMS Full-lapso de longitud, acodadas, vigas curvas se puede hacer en la planta, utilizando postensado. Los esfuerzos de torsión y las consideraciones de manejo suelen causar una caja cerrada sección que se prefiere para larga duración en vigas curvadas. Construcción por segmentos puede ser utilizado con vigas convencionales. Dos o tres al hilo segmentos pueden ser apoyados en las costas temporales, y post-tensadas en el campo después de la construcción de diafragmas en las articulaciones de los segmentos. Consulte los detalles en el Capítulo 11, también. 12.3.2.2 CONFIGURACIÓN DE SECCIÓN CAJA Las secciones de la caja a menudo requieren una nueva forma, según sea necesario secciones de caja estándar del tamaño no existen en muchas localidades. La viga de cajón prefabricado necesita ser cerrado en la parte superior, con el fin de tener suficiente resistencia a la torsión. Los lados de vigas de caja pueden ser verticales o inclinados. Lados verticales son algo más fáciles para formar. Lados inclinados se piensa generalmente para tener una mejor apariencia. El lapso máximo de cajones menudo está limitado por el peso del envío. Campo de corte y empalme de segmentos más cortos se pueden usar para minimizar el peso de los segmentos individuales. en orden para minimizar el grosor del alma y las bridas, se debe considerar a la uso de "externos" tendones post-tensados dentro de la sección de caja. 12.3.2.3 CONFIGURACIÓN DE ASES El uso de post-tensado requiere telas más gruesas que el 6-in. redes de AASHTO-PCI De bulbo camisetas y otros vigas I estándar. Para acomodar los conductos de postensado y refuerzo, el espesor de la banda mínimo debe ser de 7 a 8 pulgadas. Telas más gruesas pueden menudo ser obtenido mediante la difusión de las formas laterales de formas estándar por 1 o 2 pulgadas. 12.3.2.4 CONTINUIDAD La continuidad es muy deseable en los puentes curvos. Además de los beneficios que la continuidad establece puentes rectos, hay dos beneficios adicionales para curvas puentes. Continuidad reduce en
gran medida la torsión resultante de las cargas aplicadas, y reduce el exceso de carga sobre la viga exterior en el exterior de la curva. 12.3.2.5 VIGAS TRANSVERSALES Miembros transversales que abarcan entre haces dentro de un lapso de (diafragmas intermedios) son a menudo se omite en los puentes rectos (ver sección 3.7). Sin embargo, en puentes curvos, los miembros transversales que se conocen como vigas en este capítulo debido a su único papel, están obligados a contrarrestar tanto los efectos de la torsión y las fuerzas laterales resultantes de curvatura. Los travesaños también deben ser lo suficientemente profundos como para sujetar el reborde inferior. 12.3.2.6 SUPERELEVACIÓN La práctica habitual es mantener la sección transversal del haz vertical, y proporcionar un "anca" o "pad" de fundición en el lugar cubierta de concreto para llenar el espacio entre la cubierta inclinada y el reborde superior horizontal. 12.4 DISEÑO PRELIMINAR 12.4.1 APROXIMACIONES ÚTILES GEOMÉTRICAS A pesar de la inmensa potencia de cálculo disponible, aproximaciones simples siguen siendo muy útil para el diseño preliminar. Son rápidos de usar, y le dan al diseñador una "sensación" de cómo un cambio en un parámetro afecta a otros parámetros. 12.4.1.1 DESPLAZAMIENTO DE CUERDA DE ARCO El desplazamiento entre arco y cuerda máxima se llama la ordenada media o la "Sagitta"(Sagitta en latín significa "flecha") y representado por el símbolo, s. Como se ha señalado en la Sección 12.3.1, la sagita es aproximadamente igual a Lc 2/8R. La derivación es simple y se muestra en Figura 12.4.1.1-1. Una vez más, ya que estos son aproximaciones, es poco importante si se utiliza la longitud de arco o longitud de la cuerda. F igu re 12.4.1.1-1 Arc Of fset f rom Chord
La fórmula subestima ligeramente la distancia, s. La aproximación es ligeramente mejor si la longitud es tomada como la longitud del arco. 12.4.1.2 EXCESO DE INCLINACIÓN DE LONGITUD SOBRE PLAN DE LARGO La longitud de la inclinación de un rayo en un grado es mayor que la longitud plan de por una cantidad H2/2L, donde H es la diferencia en la elevación de los dos extremos de la viga. Este es un fórmula bien conocida, y es idéntica a la fórmula G2L / 2 dada en la Sección 12.2.6.1 (g es igual a H / L). La derivación es similar a la para el desplazamiento cuerda de arco. la Se utiliza el teorema de Pitágoras, descuidando una pequeña cantidad de segundo orden. 12.4.1.3 EL EXCESO DE LA LONGITUD DEL ARCO SOBRE LONGITUD DE CUERDA La longitud de un arco es más largo que su cuerda por una cantidad 8s2/3Lc, donde s es la compensado cuerda de arco y Lc la longitud de la cuerda. El exceso de longitud también se puede expresar como Lc 3/24R2. Esta fórmula se deriva mediante la aproximación de la longitud de arco como una serie de corto acordes, luego de tomar el límite cuando la longitud de la cuerda se aproxima a cero. 12.4.1.4 RESULTADO DE LA TORCEDURA DE GRADO La forma de una viga curvada en un grado es una hélice. Tiene la misma forma que la barandilla en una "espiral" (más correctamente, helicoidales) escalera. Dicha barandilla esta torcida. Si una sección era labrada en la barandilla y en plano, el giro sería evidente. F igu re 12.4.1.4-1 Twist Resul ting f rom Gr ade Change Elev. 0
PUENTES CURVAS Y SESGADA 12.4.1.4 GIRO RESULTANTE DE ANÁLISIS GRADE/12.4.2.1 COMO UN PERFIL DEL MARCO RECTO Para comprender mejor el giro en una viga curva causada por grado, considere un rayo curva de 90 grados (1.57 radianes) en el plan, hechas sin torsión, con extremos cuadrados como se ilustra en el Plain View de la figura 12.4.1.4-1. El cojinete en el punto B es elevada más alto que en el punto A en una cantidad 1.57gR como se muestra en la elevación BB. Por lo tanto, el haz se inclinó en un ángulo de 1,57 g. En el punto B, los lados de la viga no serán plomada, sino que se inclinan por un ángulo de 1,57 g. Además, tenga en cuenta que en el punto C, el punto medio de la viga, la elevación del haz no será la mitad de 1.57gR, como debe ser. Elevación B'-B ', Figura 12.4.1.4-1, muestra la elevación de la viga fabricada a un hélice verdadera. Los extremos y los lados de la viga será de plomada en los apartados A y B, y la elevación en C será correcta. El haz debe estar retorcido por un importe 1,57 g. Generalizando para ángulos distintos de 1,57 radianes, la cantidad de giro es YG, o (La / R) g donde La es la longitud del arco. La aproximación es la siguiente: El ángulo de giro es normalmente lo suficientemente pequeño como para ser ignorado en fabricación de la viga, a excepción de las vigas monorriel. Si el giro se tiene en cuenta en la fabricación de la viga, debe tenerse en cuenta que cuando el haz se encuentra en el campo, no será posible para ambos extremos para ser perfectamente a plomo. Si el giro aparente es lo suficientemente grande como para ser medible, el haz se debe establecer "dividir la diferencia" de la verticalidad fuera de en los dos extremos. Esto también dará como resultado en el punto medio de la viga estar en elevación adecuada (sin incluir los efectos de la curvatura). 12.4.1.5 CENTRO DE GRAVEDAD DE UN ARCO El centro de gravedad de un arco (y de una carga aplicada a lo largo del arco) está desplazado de la acorde por 2s / 3, o Lc 2/12R. Ver Figura 12.4.1.5-1. F igu re 12.4.1.5-1 Center of Gravity of Ar c
12.4.1.6 SUPERFICIES CURVAS El área de una superficie curva con extremos radiales, tales como una cubierta del puente, es igual a BLA, donde B es la anchura y La es la longitud de arco a lo largo de la línea central. ver Figura 12.4.1.6-1. El centro de gravedad de una superficie curva se encuentra fuera del centro de gravedad de la arco central, porque hay más área fuera de la línea central que dentro. Este adicional excentricidad, E, es igual a B2/12R. El desplazamiento desde la cuerda al centro del totalPor lo tanto, la gravedad de la
superficie es (Lc 2 + B2) / 12R. Dónde extremos del puente no son radiales, se requiere un cálculo más detallado para el área y centro de la superficie. 12.4.2 APROXIMACIONES ESTRUCTURALES ÚTILES 12.4.2.1 ANÁLISIS COMO UN PERFIL DEL MARCO RECTO... Los momentos de flexión en una viga curvada debido a las cargas verticales pueden ser analizados por teniendo en cuenta que la viga sea una viga recta de amplitud igual a la longitud de arco de la viga curvada. Esta aproximación es muy buena, y lo suficientemente precisa para preliminar diseño. F igu re 12.4.1.6-1 Pr oper ties of a Cur ved Planar Surf ace
12.4.2.2 TORSION Aunque los momentos de flexión se pueden estimar mediante el análisis de una viga recta de longitud igual a la longitud del arco de la viga curva, lo mismo no puede decirse de torsión momentos. Momentos de torsión son necesarios para el equilibrio de una viga curvada. Figura 12.4.1.5-1 muestra que, como se indicó en la Sección 12.4.1.5, el centro de gravedad de un arco (y de las cargas aplicadas a lo largo de ese arco) está desplazada desde una línea a través de los soportes de un sencilla haz palmo por una cantidad igual a Lc 2/12R. El momento de peso, W, sobre los soportes es WLC 2/12R. Este es resistido por momentos de torsión en cada extremo de la viga, aproximadamente igual a WLC 2/24R. Una vez más, debido a que estos son aproximaciones, una valor conocido de La se puede utilizar en lugar de Lc. 12.4.2.3 MOMENTOS FINALES Y TORQUE La presencia de momentos en los extremos de las vigas continuos reduce significativamente la torsión momentos en el soporte. Como se muestra en la Figura 12.4.2.3-1, momentos en los extremos t ienen un componente que ayuda a resistir la excentricidad del peso, W, aplicada al arco F igu re 12.4.2.3-1 Negative En d M oments Counteract Tor sion in Conti nou s Beams
Para una viga cargada uniformemente, terminó fija, el momento final de WLa/12 reduce la momento de torsión en el apoyo a los (aproximadamente) igual a cero. Para vigas continuas, la momento de torsión
en el apoyo no será cero, pero por lo general será menos de la mitad de la duración de momento de torsión sencilla en el soporte. Esto se discute en más detalle en la Sección 12.5.2. 12.4.3 GRÁFICOS DISEÑO Los gráficos de diseño para, vigas de caja curvas continuas se dan en ABAM (1988). Estos gráficos son útiles para el dimensionamiento preliminar de cajones curvos. 12.5 COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DE CURVA-BEAM PUENTES
12.5.1 FLEXIÓN LONGITUDINAL 12.5.1.1 ANÁLISIS COMO UN PERFIL DEL MARCO RECTO Como se señaló anteriormente, los momentos de flexión de la flexión longitudinal son prácticamente la mismas que las de un haz recto de la longitud desarrollada. Sin embargo, la distribución de las cargas a las vigas serán diferentes en un puente curvo. 12.5.1.2 CARGAS SOBRE LA VIGA EXTERIOR Las cizallas y momentos en la viga exterior en el exterior de la curva son sustancialmente mayores que para otras vigas en el puente. Esto es causado por los siguientes factores: • La longitud del arco en el exterior de la curva es más larg o que la longitud nominal en el línea central
del puente. Esto aumenta los momentos de flexión en el exterior de la viga por(aproximadamente) el cuadrado de la relación de las longitudes de arco. • La proyección a mediados de arco puede ser aumentado en una cantida d igual a la cuerda de arco-to-
offset. • Otras vigas arrojarán algo de su momento de torsión al desplazar la carga hacia el siguiente haz hacia
el exterior. El haz externo es el lugar de descanso final para este desplazado la carga.
12.5.2 TORSION Es útil examinar con más detalle la forma en momentos de torsión se desarrollan en una curva haz. Se verá que los momentos de torsión están relacionados con el momento de flexión M ,dividido por el radio de curvatura R. 12.5.2.1 TORSIÓN EN SIMPLE-SPAN VIGAS El desarrollo de momentos de torsión en una viga curva se puede pensar en la siguiente manera. Considere un segmento corto cerca del centro del vano del más sencillo lapso curvada viga mostrada en la figura 12.5.2.1-1. F igu re 12.5.2.1-1 Tor sion and Curvature
